JP5495647B2 - Wafer processing method - Google Patents
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Description
本発明は、表面には格子状に形成された分割予定ラインによって複数個のデバイスが区画されているウェーハの表面側をサポート部材に固定し、ウェーハの裏面を研削又は研磨してウェーハを薄化するウェーハの加工方法に関する。 The present invention thins the wafer by fixing the front side of the wafer on which the plurality of devices are defined by the division lines formed in a lattice shape on the surface to the support member, and grinding or polishing the back side of the wafer The present invention relates to a wafer processing method.
表面には格子状に形成された分割予定ラインによって複数個のデバイスが区画されているウェーハの裏面を研削又は研磨してウェーハを薄化する慣用方法においては、ウェーハの表面側に保護粘着テープを貼着し、保護粘着テープ側を研削装置或いは研磨装置のチャックテーブルの表面に当接してチャックテーブル上にウェーハを載置し、そして裏面側を研削砥石等で研削或いは研磨して薄化する(特許文献1参照)。その後、薄化されたウェーハの表面から保護粘着テープを離脱すると共にウェーハの裏面にダイシングテープを貼着し、次いでダイシングテープを介してウェーハを切削装置のチャックテーブル上に載置し、分割予定ラインに沿って切削し、ウェーハを各デバイス即ちチップに分割する。 In the conventional method of thinning the wafer by grinding or polishing the back surface of the wafer in which a plurality of devices are partitioned by a predetermined division line formed in a lattice shape on the front surface, a protective adhesive tape is applied to the front surface side of the wafer. The protective adhesive tape side is brought into contact with the surface of the chuck table of the grinding device or the polishing device, the wafer is placed on the chuck table, and the back side is thinned by grinding or polishing with a grinding wheel or the like ( Patent Document 1). After that, the protective adhesive tape is removed from the thinned wafer surface and a dicing tape is attached to the back surface of the wafer, and then the wafer is placed on the chuck table of the cutting device via the dicing tape. And the wafer is divided into devices or chips.
例えば、表面側のデバイスが加速度センサー等のマイクロマシンデバイスである場合には、研削或いは研磨のためにマイクロマシンデバイス側に保護粘着テープを貼着してしまうと、剥離時にマイクロマシンデバイスが破損してしまう問題がある。また、極薄にする、例えば50μm以下の厚さにする場合には、保護粘着テープの剥離時に、ウェーハ自体が極薄であることに起因して破損してしまうという問題がある。 For example, when the device on the front side is a micromachine device such as an acceleration sensor, if a protective adhesive tape is applied to the micromachine device side for grinding or polishing, the micromachine device may be damaged at the time of peeling. There is. Further, when the thickness is made very thin, for example, 50 μm or less, there is a problem in that the wafer itself is damaged when the protective adhesive tape is peeled off due to the extremely thin thickness.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、ウェーハの表面側のデバイスを破損することなく、又ウェーハを極薄にする場合でもウェーハの破損を可及的に回避することができる、新規且つ改良されたウェーハの加工方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, the principal object, without damaging the device surface of the wafer, and wafers breakage of the wafer even when the ultra-thin portable 及 manner It is to provide a new and improved wafer processing method that can be avoided.
本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成するウェーハの加工方法として、表面には格子状に形成された分割予定ラインによって複数個のデバイスが区画されているウェーハの表面側をサポート部材に固定し、該ウェーハの裏面を研削又は研磨してウェーハを薄化するウェーハの加工方法であって、
該ウェーハと同一寸法或いは該ウェーハよりも大きい該サポート部材の表面に該ウェーハの外周部に対応し且つ該サポート部材の表面側及び外周面側に開放されている凹部を形成する凹部形成工程と、
該凹部形成工程の後に、該ウェーハの該表面を該サポート部材の該表面に当接させて且つ該ウェーハの外縁部を該凹部に対応させて該サポート部材の該表面上に該ウェーハを載置し、次いで該凹部及び該ウェーハの外縁部に渡って接着材を装填し、該サポート部材の該表面に該ウェーハを固着する固着工程と、
該固着工程の後に、該サポート部材の該表面に固着されている該ウェーハの裏面を研削或いは研磨して該ウェーハを薄化する薄化工程と、
該薄化工程の後に、該サポート部材と該ウェーハとを分離する分離工程と、を含むウェーハの加工方法が提供される。
According to the present invention, as a wafer processing method for achieving the main technical problem, the surface side of a wafer in which a plurality of devices are defined by division lines formed in a lattice shape on the surface is used as a support member. A wafer processing method for fixing and thinning the wafer by grinding or polishing the back surface of the wafer,
A recess forming step of forming recesses corresponding to the outer peripheral portion of the wafer on the surface of the support member that is the same size or larger than the wafer and open to the surface side and the outer peripheral surface side of the support member ;
After the recess forming step, the wafer is placed on the surface of the support member with the surface of the wafer being brought into contact with the surface of the support member and the outer edge of the wafer corresponding to the recess. And then bonding the wafer over the recess and the outer edge of the wafer, and fixing the wafer to the surface of the support member;
After the fixing step, a thinning step of thinning the wafer by grinding or polishing the back surface of the wafer fixed to the front surface of the support member;
A wafer processing method including a separation step of separating the support member and the wafer after the thinning step is provided.
好ましくは、該接着材は外的刺激によって接着力が低下する性質を有し、該分離工程では、該接着材に外的刺激を与えて該サポート部材と該ウェーハとを分離する、のが好適である。更に、好ましくは、該薄化工程の後で且つ該分離工程の前に、該ウェーハの裏面側から該ウェーハに対して透過性を有する波長のレーザビームを該分割予定ラインに沿って照射して該ウェーハの内部に変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程後で且つ該分離工程の前に、該ウェーハの裏面側にエキスパンドテープを貼着するエキスパンドテープ貼着工程と、
該分離工程の後に、該エキスパンドテープを拡張して該ウェーハを該変質層に沿って分離して個々のチップにすると共に各チップ間に間隔を形成する分割工程とを含む、のが好適である。
Preferably, the adhesive has a property that the adhesive force is reduced by an external stimulus, and in the separation step, the support member and the wafer are separated by applying an external stimulus to the adhesive. It is. Further preferably, after the thinning step and before the separation step, a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer is irradiated along the division line from the back side of the wafer. An altered layer forming step for forming an altered layer inside the wafer;
After the deteriorated layer forming step and before the separating step, an expanding tape attaching step of attaching an expanded tape to the back side of the wafer;
Preferably, after the separation step, the expansion tape is expanded to separate the wafer along the deteriorated layer into individual chips and to form a separation between the chips. .
ウェーハのデバイスが形成されていない外周部に対応した凹部を有するサポート部材に、ウェーハの表面側をサポート部材の表面に当接させてサポート部材上にウェーハを載置し、凹部及びウェーハの外周縁に渡って接着材を装填し、これによってサポート部材にウェーハを固着するので、ウェーハのデバイスに接着材が付着することがなく、後の分離工程においてデバイスが破損されることが可及的に回避される。また、研削又は研磨後のウェーハを充分容易にサポート部材から分離することができ、ウェーハが極薄にされた場合でもウェーハの破損を可及的に回避することができる。 A wafer is placed on a support member having a concave portion corresponding to the outer peripheral portion where a wafer device is not formed, with the front side of the wafer in contact with the surface of the support member, and the concave portion and the outer peripheral edge of the wafer. In this way, the adhesive is loaded to the support member, thereby fixing the wafer to the support member, so that the adhesive does not adhere to the device on the wafer and the device is prevented from being damaged in the subsequent separation process. Is done. Moreover, the wafer after grinding or polishing can be separated from the support member with sufficient ease, and even when the wafer is made extremely thin, damage to the wafer can be avoided as much as possible.
以下、添付図面を参照して本発明の加工方式の好適実施形態について、更に詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the processing method of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
本実施形態のウェーハ2は、図1に示すように、シリコン基板4から構成されており、このシリコン基板4の表面6側には格子状に形成された分割予定ラインLによって複数個のデバイス8が区画されており、このデバイス8の各々にはマイクロマシンデバイスが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図2は、本発明に係る加工方法の第一の実施形態に関するフロー図を示している。最初に凹部形成工程S1が行われる。凹部形成工程S1では、ウェーハ2と同一寸法或いはウェーハ2より大きいサポート部材10を準備する。本実施形態では、サポート部材10はウェーハ2と同一寸法のガラス基板である。サポート部材10は、図3に示すように、周知構造の切削装置にてサポート部材10の外周部に凹部11が形成される。切削装置自体の構成は、例えば特開2008−262983号公報に開示されている周知の形態でよく、その詳細な説明は本明細書においては省略する。サポート部材10は切削装置のチャックテーブル12に吸引保持される。チャックテーブル12は上下方向に延在する中心軸線を中心として回転可能に配設されている。
FIG. 2 shows a flow chart relating to the first embodiment of the processing method according to the present invention. First, the recess forming step S1 is performed. In the recess forming step S <b> 1, a
チャックテーブル12の上方には切削手段14が配設されている。切削手段14は、水平な方向であるY軸方向(図3では左右方向)に延びる回転軸線を有すスピンドル16を含んでおり、このスピンドル16はモータ(図示していない)によって高速回転される。スピンドル16の先端には回転軸線に対して垂直に切削ブレード18がブレードマウント20を介して装着されている。切削ブレード18としては、作成する凹部11の幅と同一かそれよりも幅広な刃厚を有した切削ブレードが適宜選択される。切削手段14はチャックテーブル12の保持面に対して垂直な方向であるZ軸方向に移動可能に配設されており、Z軸方向に昇降動される。また、切削手段14はチャックテーブル12の保持面と平行な方向であるY軸方向に移動可能に配設されている。
A
上記切削装置のチャックテーブル12にサポート部材10を吸引保持し、切削ブレード18の回転を開始する。切削手段14を移動して切削ブレード18をサポート部材10の外周縁部に位置付ける。次いで、切削ブレード18の下端がサポート部材10の表面から僅かに下方に位置する所定位置まで下降する。その後、切削ブレード18を当該位置に位置付けた状態で、チャックテーブル12を所定回転速度で360°以上回転する。その結果、図3に図示するように、サポート部材10の外周縁部に凹部11が作成される(凹部形成工程S1)。図4を参照することによって理解されるように凹部11は固着されるウェーハ2の外縁部22に対応して形成される。
The
凹部形成工程S1後に、ウェーハ2の表面6をサポート部材10の表面24に当接させて且つウェーハ2の外縁部22をサポート部材10の凹部11に対応させてウェーハ2をサポート部材10の表面24上に載置する(図4)。次いで、凹部11及びウェーハ2の外縁部22に渡って接着材26を装填し、サポート部材10の表面24にウェーハ2を固着する(図5:固着工程S2)。高粘度の接着材26を選択し、かかる接着材26を凹部11内に装填するため、ウェーハ2の表面6とサポート部材10の表面24の間に接着材26が進入することはない。接着材26は外的刺激によって接着力が低下する接着材であるのが好適であり、本実施形態においては、接着材26は紫外線を照射すると接着力が低下するUV硬化性である。
After the recess forming step S <b> 1, the
固着工程S2の後に、ウェーハ2の薄化工程S3が遂行される。薄化工程S3においては、研削装置にてウェーハ2のシリコン基板4の研削が行われる。図6に示すように、ウェーハ2を固着したサポート部材10の裏面28を研削装置のチャックテーブル30に当接させて、チャックテーブル30上にウェーハ2を固定したサポート部材10を吸引保持する。チャックテーブル30は上下方向に延在する中心軸線を中心として回転自在に配設されている。研削装置自体の構成は、例えば特開2000―354962号公報に開示されている周知の形態でよく、その詳細な説明は本明細書においては省略する。研削装置はチャックテーブル30に対向して配設された研削工具32を備えている。研削工具32はチャックテーブル30の保持面に対向している。研削装置は、研削工具32を回転させるモータ(図示していない)と、研削工具32を鉛直下向きに研削送りする研削送り手段(図示していない)を備えている。研削工具32は、円盤形状の砥石基台34と砥石基台34の下面に装着された円弧形状の複数個の研削砥石36とから形成されている。
After the fixing step S2, a thinning step S3 of the
チャックテーブル30上にウェーハ2を固定したサポート部材10を吸引保持し、研削工具32及びチャックテーブル30の回転を開始し、研削工具32の外縁をウェーハ2の回転中心を覆う位置に位置づける。そして、研削送り手段によって所定の研削送り速度で研削工具32の下降を開始する。図6に図示するように、研削工具32によりウェーハ2のシリコン基板4を所定の厚みまで薄化し、研削送りが停止される(薄化工程S3)。この際、極薄に薄化する場合、例えば50μm以下に薄化する場合には、従来方法である保護粘着テープを表面側に貼着して薄化研削を行うと、保護粘着テープの粘着層の厚みバラツキに起因される研削後のウェーハ2の厚みバラツキが発生する。しかし本発明の加工方法においては、ウェーハ2の表面6は粘着層等を介さずにサポート部材10に固着されているため、かかる研削後のウェーハ2の厚みバラツキが発生することがなく、精度良く50μm以下の極薄化を行うことができる。薄化工程S3では研削工具32を使用した研削に限らず、周知の湿式研磨、乾式研磨、化学研磨等の研磨による薄化処理を施してもよい。
The
薄化工程S3後に分離工程S4が遂行される。図7に図示するように、サポート部材10の裏面側から接着材26に向けて紫外線を照射する。サポート部材10はガラス基板で形成されており透明であるため紫外線が透過し接着材26が硬化して接着力が低減する。その結果、サポート部材10とウェーハ2とを容易に分離することができる(分離工程:S4)。本実施形態においては、紫外線を照射することで接着材の接着力が低下する接着材26を使用しているが、その他の外的刺激、例えば熱等によって接着材の接着力が低下するものもデバイスの種類に応じて好適に使用できる。
A separation step S4 is performed after the thinning step S3. As illustrated in FIG. 7, ultraviolet rays are irradiated from the back surface side of the
続いて、第二の実施形態について説明をする。ウェーハ2を薄化する薄化工程S3後に分割予定ラインLに沿って分割する場合には第二の実施形態が適用できる。図8に示すように、第一の実施形態の薄化工程S3の後で且つ分離工程S4の前に、変質層形成工程S5を遂行する。変質層形成工程S5は、図9に示すように、レーザ加工装置により行われる。薄化されたウェーハ2を固着したサポート部材10の裏面をレーザ加工装置のチャックテーブル38の表面に当接して、チャックテーブル38上にウェーハ2を固定したサポート部材10を載置する。チャックテーブル38は、図示しない移動機構によりX軸方向(図9では紙面に垂直方向)及びY軸方向(図9では左右方向)に移動可能に配設されている。チャックテーブル38の上方にはレーザ照射ヘッド40を有するレーザ照射器(本体部分は図示していない)が配設されている。レーザ照射器は周知構造のレーザビーム発振器、繰り返し周波数設定手段等を具備している。レーザビーム発振器から発振されたレーザビームは、ウェーハ2のシリコン基板4に対して透過性を有する波長のレーザビームであり、レーザ照射ヘッド40によりウェーハ2の分割予定ラインLに対応してシリコン基板4内部に集光されて変質層42が形成される。チャックテーブル38をX軸方向、Y軸方向に走査移動し、全ての分割予定ラインLに沿って、シリコン基板4の内部に変質層42を形成する(変質層形成工程:S5)。
Next, the second embodiment will be described. In the case where the
変質層形成工程S5の後で且つ分離工程S4の前にエキスパンドテープ貼着工程(S6)を遂行する。エキスパンドテープ貼着工程S6においては、ウェーハ2のシリコン基板4側をエキスパンドテープ44に貼着し、エキスパンドテープ44の外周部をウェーハ2の外縁よりも大きい内周径を有する環状の支持フレーム46に貼着する(エキスパンドテープ貼着工程:S6)。第二の実施形態においては、この後に分離工程S4を遂行する。エキスパンドテープ44にはシリコン基板4が貼着されており、サポート部材10の裏面28側が露呈している。図10に示すように、かかる裏面28側から接着材26に紫外線を照射する。サポート部材10はガラス基板で形成されており透明であるため紫外線が透過し接着材26が硬化して接着力が低減する。その結果、図11に示すように、ウェーハ2からサポート部材10を容易に取り外すことができる(分離工程:S4)。
An expanded tape sticking step (S6) is performed after the deteriorated layer forming step S5 and before the separating step S4. In the expanding tape attaching step S6, the
次いで、支持フレーム46及びエキスパンドテープ44に支持されたウェーハ2に対して、テープ拡張装置48により分割工程S7が遂行される。図12に図示するように、テープ拡張装置48は、固定円筒50と、固定円筒50の半径方向外方に複数個配置された保持手段52と、保持手段52を上下方向に移動する移動手段54とから構成されている。保持手段52は、上面に支持フレーム46を載置する載置台51aと載置台51aに固定され支持フレーム46を把持するためのクランプ51bとからなる。支持フレーム46を載置台51aの上面に載置し、クランプ51bで把持する。この時、固定円筒50の上面と保持手段52の上面とは略同一平面上に保持されている。次いで、図12で矢印A方向に移動手段54により保持手段52を下方に移動すると、保持手段52は図13に示すように固定円筒50に対して降下し、それに伴いエキスパンドテープ44は半径方向に拡張され、その結果図13に示すように分割予定ラインLに沿って形成された変質層44に沿ってデバイス間が分割され、さらに各デバイスの間隔も拡張される(分割工程:S7)。
Next, the dividing step S <b> 7 is performed by the
2 ウェーハ
4 シリコン基板
8 デバイス(マイクロマシンデバイス)
10 サポート部材
11 凹部
12 チャックテーブル(切削装置)
18 切削ブレード
26 接着材
30 チャックテーブル(研削装置)
32 研削工具
38 チャックテーブル(レーザ加工装置)
40 レーザ照射ヘッド
42 変質層
44 エキスパンドテープ
48 テープ拡張装置
S1 凹部形成工程
S2 固着工程
S3 薄化工程
S4 分離工程
S5 変質層形成工程
S6 エキスパンドテープ貼着工程
S7 分割工程
L 分割予定ライン
2
10
18
32
40
Claims (3)
該ウェーハと同一寸法或いは該ウェーハよりも大きい該サポート部材の表面に該ウェーハの外周部に対応し且つ該サポート部材の表面側及び外周面側に開放されている凹部を形成する凹部形成工程と、
該凹部形成工程の後に、該ウェーハの該表面を該サポート部材の該表面に当接させて且つ該ウェーハの外縁部を該凹部に対応させて該サポート部材の該表面上に該ウェーハを載置し、次いで該凹部及び該ウェーハの外縁部に渡って接着材を装填し、該サポート部材の該表面に該ウェーハを固着する固着工程と、
該固着工程の後に、該サポート部材の該表面に固着されている該ウェーハの裏面を研削或いは研磨して該ウェーハを薄化する薄化工程と、
該薄化工程の後に、該サポート部材と該ウェーハとを分離する分離工程と、を含むウェーハの加工方法。 A wafer surface in which a plurality of devices are partitioned by a dividing line formed in a lattice on the front surface is fixed to a support member, and the back surface of the wafer is ground or polished to thin the wafer. A processing method,
A recess forming step of forming recesses corresponding to the outer peripheral portion of the wafer on the surface of the support member that is the same size or larger than the wafer and open to the surface side and the outer peripheral surface side of the support member ;
After the recess forming step, the wafer is placed on the surface of the support member with the surface of the wafer being brought into contact with the surface of the support member and the outer edge of the wafer corresponding to the recess. And then bonding the wafer over the recess and the outer edge of the wafer, and fixing the wafer to the surface of the support member;
After the fixing step, a thinning step of thinning the wafer by grinding or polishing the back surface of the wafer fixed to the front surface of the support member;
A wafer processing method including a separation step of separating the support member and the wafer after the thinning step.
該変質層形成工程後で且つ該分離工程の前に、該ウェーハの裏面側にエキスパンドテープを貼着するエキスパンドテープ貼着工程と、
該分離工程の後に、該エキスパンドテープを拡張して該ウェーハを該変質層に沿って分離して個々のデバイスにすると共に各デバイス間に間隔を形成する分割工程とを含む、請求項1又は2記載のウェーハの加工方法。 After the thinning step and before the separation step, a laser beam having a wavelength that is transmissive to the wafer is irradiated along the division line from the back side of the wafer to the inside of the wafer. An altered layer forming step for forming an altered layer;
After the deteriorated layer forming step and before the separating step, an expanding tape attaching step of attaching an expanded tape to the back side of the wafer;
The separation step includes expanding the expanded tape to separate the wafer along the deteriorated layer into individual devices and forming a space between the devices after the separating step. The processing method of the wafer as described.
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